電子電路設計是一個比較大的話題，電子電路設計通常包含的內容較多。對于電子電路設計，小編對其做過諸多介紹。為增加大家對電子電路設計的認識，本文將對一些電子電路設計的實際案例予以介紹。

一、信號燈的線性LED驅動器電路設計攻略

電路說明：本應用筆記介紹了一款線性LED 驅動方案，用于驅動6串LED 信號燈，每串包含4只串聯LED。每串LED 負載具有獨立的陽極接點，陰極連接在一起。該電路采用汽車電池供電，　最低電壓為10V，最高電壓為28V，能夠為每串LED 提供350mA 電流。由于使用共陰極架構，檢流電阻必須放置在LED 串的陽極端。LED 驅動器(MAX16836)電流檢測輸入端的最大共模電壓限制在4V，因此，檢流電阻兩端的電壓必須經過電平轉換，以地為參考，以符合驅動器的要求。一對 PNP 晶體管把LED 檢流電阻的電壓轉換成以GND 為參考的電壓，送入MAX16836電流檢測引腳。下式提供了R1、R2、R3和R4 (電路圖中U1部分)的計算。

當LED 串的電壓處于最小值(7.6V)，而輸入電壓處于最大值(28V)時，LED 驅動電路功耗最大，大于7W。僅通過電路板散熱很難耗散如此大的熱量，所以，在高輸入電壓情況下，必須使用低占空比(低至25%)的調光信號驅動 UNIVERSAL DIM 輸入，以降低驅動器的功耗。

解讀NCV70522汽車自適應前照燈系統電路

由于機械結構的限制，自適應前照燈系統(AFS)應用中，步進電機有時可能會堵轉。一旦電機堵轉，電子控制單元(ECU)將失去前照燈位置的跟蹤信息并做出不恰當的反應，滋生極嚴重的安全問題，所以AFS 應用中堵轉檢測是必不可少的。通常可以通過電機的反電動勢(BEMF)來判斷電機堵轉與否。BEMF 因電機速度、負載及供電電壓的不同而變化。傳統的步進電機驅動芯片無BEMF 輸出，但包含內置堵轉檢測算法。客戶僅可以在寄存器里設定固定的堵轉認定臨界值，這表示在真實道路條件下所有設定值都必須在工作之前“離線”預設，而不能適配真實工作條件。NCV70522微步步進電機驅動器透過SLA 引腳提供BEMF 輸出，這表示它能實時進行停轉檢測計算，并根據不同條件來調節檢測等級。

NCV70522是一款微步步進電機驅動器，用于雙極型步進電機。這芯片通過I/O 引腳及SPI 接口連接至外部微控制器。NCV70522輸出電流有多種選擇。它根據“NXT”輸入引腳上的脈沖信號以及方向寄存器[DIRCTRL]或“DIR”輸入引腳的狀態來轉動下一個微步。這器件提供從滿步到32微步的細分、由SPI 寄存器SM[2:0]來選擇的7種步進模式。NCV70522包含SLA 的輸出，可以用于堵轉檢測算法及根據電機的BEMF 來調節轉矩和速度計算。典型應用電路圖如圖所示。

當系統上電時候，微控制器就會初始化，NCV70522復位。這些動作完成時，線圈電流及步進模式將被設定。然后電機驅動器將啟用。NXT 脈沖將被發送實現轉動電機。電機轉速等于NXT 脈沖頻率乘以步進細分模式的值。

二、解讀兩種機器視覺系統電路設計方案

機器人行走電路由驅動電路和直流電機的正反轉電路兩個單元構成。電路通過運用555構成的多諧振蕩電路，同步計數器74LS196，七段譯碼器 74LS248，雙JK觸發器等基本單元電路，通過上述基本電路的級聯組合，構成機器人行走電路。電路有效地實現機器人的行走與后退，通過調節阻值的大小而控制行走的時間，時間在數碼顯示管顯示。利用三極管的導通和截止控制機器人的行走方向，從而滿足設計電路的要求。

電路原理系統框圖

方案一 電路圖

555構成多諧振蕩電路產生方波信號，74LS196構成十進制計數器，74LS248控制七段共陰極數碼管顯示電路顯示，計數器計數滿產生觸發信號觸發雙JK觸發器，雙JK觸發器在觸發信號的作用下輸出發生高低電平跳變，觸發器發生信號驅動直流電機兩端壓差發生正負跳變，直流電機正反轉，實現機器人的前進和后退。電路中各個開關控制電機的轉動及轉動方向和時間。

方案二 電路圖

74LS123構成的定時器產生矩形波信號，用74HC161和與非門74HC03構成加十進制計數器，74LS248控制七段共陰極數碼管顯示電路顯示，計數器計數滿產生觸發信號觸發雙JK觸發器，雙JK觸發器在觸發信號的作用下輸出發生高低電平跳變，通過直流電機驅動電路改變電機兩端電壓方向，進而改變電機轉向。電路中開關也可是電機制動，正反轉。

機器人行走電路工作原理

555構成的多諧振蕩電路產生方波信號接到74LS196時鐘端觸發74LS196加計數器計數，并通過74LS248驅動七段共陰極數碼管顯示計數。加計數器計數滿十，通過74HC20與非門產生下降沿信號驅動雙JK觸發器使JK觸發器構成的T‘觸發器輸出取非，從而驅動三極管構成的開關電路，通過各個三極管的導通與截止來實現直流電機兩端的壓差的正負跳變，驅動直流電動機的正反轉，實現小車的前進與后退。其中，通過調節四個單刀五擲開關可以改變多諧電路輸出方波周期，來調節小車的前進與后退的時間。多諧振蕩電路產生方波信號接入到74196時鐘端，驅動74196進行加計數。圖中 74196接成了10進制加計數器，計數滿十時通過74HC20與非門接入到清零端進行清零。由于計數到10時，便會立刻清零，不會在數碼管上顯示，所以此時信號很弱，不可以作為觸發信號驅動JK觸發器，JK觸發器觸發信號是計數到9時，通過74HC20輸出下降沿信號觸發。數碼顯示電路通過，74LS248驅動的七段共陰極數碼管進行顯示。

MSP430F2274單片機設計的倒車雷達系統電路

隨著人們對汽車輔助駕駛系統智能化要求的提高和汽車電子系統的網絡化發展，新型的倒車雷達應能夠連續測距并顯示障礙物距離，并具有通信功能，能夠把數據發送到汽車總線上去。以往的倒車雷達設計使用的元器件較多，功能也較簡單。本文介紹的基于新型高性能超低功耗單片機MSP430F2274的倒車雷達可以彌補以往產品的不足。

系統采用超聲波測距原理。超聲波測距儀器一般由發射器、接收器和信號處理器三部分組成。工作時，超聲波發射器發出超聲波脈沖，超聲波接收器接收遇到障礙物反射回來的反射波，準確測量超聲波從發射到遇到障礙物反射返回的時間，根據超聲波的傳播速度，可以計算出障礙物距離。作為一種非接觸式的檢測方式，超聲波具有空氣傳播衰減小、反射能力和穿透性強的特點。超聲波測距具有在近距離范圍內有不受光線和雨雪霧的影響、結構簡單、制作方便和成本低等優點。高性能的單片機結合超聲波測距，可以實現功能強大、使用方便的倒車雷達。TI 公司的16位單片機MSP430F2274功耗極低，片上資源豐富，同時利用JTAG 接口技術，可以對片上閃存方便的編程，便于軟件的升級，非常適合作為倒車雷達系統的微控制器。

三、MSP430F2274單片機設計的倒車雷達系統電路

系統的主控電路圖如上圖所示。本系統中選用的MSP430F2274片內有32Kb 閃存和1Kb RAM，因此無須外擴存儲器。外接的32.768kHz 晶振作為CPU 關閉狀態Basic-TImer 的時鐘源，同時也作為系統的車載時鐘使用。超聲波發送模塊電路如圖3所示，由超聲波產生和發射兩部分組成。超聲波的產生方法有兩種：硬件發生法和軟件發生法。常用的硬件發生法常采用如下方案：超聲波由CD4011構成的振蕩器振蕩產生，經升壓變換推動超聲波換能器而發射出去，振蕩器的起振和停振由單片機來控制。本設計采用軟件發生法，因為通過軟件發生法既可以減少硬件的復雜程度，降低系統的成本，又具有靈活性強、容易實現、穩定性好的優點。本系統利用 MSP430F2274單片機的定時器功能來產生穩定的PWM(40Hz)脈沖波，并通過I/O 端口P2.3輸出到超聲波發射部分。在超聲波發射電路中CD4049一共包括了6個非門，下圖中線路僅使用了3個，為了防止干擾或被靜電擊穿導致整個 CD4049損壞，把沒有使用的那一側的3個非門串起來做接地處理。當控制端輸出一系列固定頻率脈沖時，在壓電陶瓷型超聲波發射換能器UCM-40-T 上就固定頻率的加正電壓和反電壓，發出大功率的超聲波，所得到的波形比其他方式效果更理想。

超聲波接收電路如下圖所示。這是本系統設計和調試的一個難點。壓電陶瓷型超聲波接收器UCM-40-R 接收反射的超聲波轉換為40kHz 毫伏級的電壓信號，需要經過放大、處理、才能用于觸發單片機中斷。一方面傳感器輸出信號微弱，由于反射條件不同，需要放大倍數的范圍大約是 100～5000，另一方面傳感器輸出阻抗較大，需要高輸入阻抗的多級放大電路，而高輸入阻抗容易接收干擾信號。通常采用兩種方案：一是采用運算放大器組成多級選頻放大電路;二是采用專用的集成前置放大器。第一種方案容易產生自激振蕩，要使接收電路達到很好靈敏度和抗干擾效果，電路的調試是較困難的。本系統采用專用的集成電路前置放大器CX20106，它由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器、整型電路組成。其中前置放大器具有自動增益控制功能，可以保證在超聲波傳感器接收較遠反射信號輸出微弱電壓時放大器有較高的增益，在近距離輸入信號強時放大器不會過載。調節芯片引腳5的外接電阻 R3，將它的濾波器的中心頻率設置在40kHz，達到了很好的效果。當接收到與濾波器中心頻率相符的信號時，其輸出引腳7輸出一個低電平，而輸出引腳7直接接到MSP430F2274的P2.2上，以觸發中斷。